DE69720029T2 - Lichterkennungsvorrichtung - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft Lichterkennungsvorrichtungen und insbesondere, aber nicht ausschließlich Lichterkennungsvorrichtungen zur Verwendung in Verfälschungserkennungsanwendungen.
• In einer integrierten Halbleiterschaltung (IC) wie z. B. einer Bankchipkarte ist die IC gegen eine Sicherheitsverletzung anfällig, wenn sie in die Hände einer unehrlichen Person fällt. Die IC kann einer Umkehrtechnik unterzogen werden, um Funktionen und darin enthaltene vertrauliche Daten aufzudecken oder zu modifizieren. Es ist bekannt, dass solche ICs entkappt wurden und sogar einer Depassivierung der oberen Schutzschicht unterzogen wurden.
• Das US-Patent 4 952 796 beschreibt eine Schaltung, die einen Stromgenerator umfasst, der Strom liefert, der in einen in Sperrrichtung vorgespannten Transistorübergang fließt. Wenn er Licht ausgesetzt wird, nimmt der Sperrstrom im Übergang zu und die Spannung an den Übergangsanschlüssen fällt ab.
• Ein Problem bei dieser Anordnung besteht darin, dass einfallendes Licht Sperrströme in Transistoren 11 und 2 von Fig. 1 erzeugt, und dies kann den am Ausgang erfassten Spannungsabfall beeinflussen. Ferner sind die Vorspannungs- und Stromerzeugungsfunktionen der obigen Schaltung gegen Fertigungsprozessschwankungen anfälliger.
• Eine Stromentnahme, insbesondere in einer Chipkarte, sollte auch auf einem Minimum gehalten werden und der Sperrstrom wirkt sich nachteilig auf den Stromverbrauch der Vorrichtung aus. Schließlich verbraucht die obige Schaltung viel wertvolle Halbleiterfläche und dies ist in einer Chipkarte wieder nachteilig, bei der der Bedarf für Platz hoch im Kurs steht.
• Diese Erfindung versucht, eine Lichterkennungsvorrichtung bereitzustellen, die die vorstehend erwähnten Nachteile mildert.
• In US-A-4 952 796 ist eine Lichterkennungsvorrichtung entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lichterkennungsvorrichtung, wie durch Anspruch 1 dargelegt, bereitgestellt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Widerstand ein Widerstand aus undotiertem Polysilizium.
• In dieser Weise wird eine Lichterkennungsvorrichtung bereitgestellt, die keine parasitären Sperrströme erzeugt und gegen Fertigungsprozessschwankungen weniger anfällig ist.
• Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.
• Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung der einzigen Figur beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichterkennungsvorrichtung zeigt.
• Mit Bezug auf die Zeichnung der einzigen Figur ist eine Lichterkennungsvorrichtung 10 dargestellt, die zur Integration mit einer IC angeordnet ist.
• Die Vorrichtung 10 umfasst einen ersten Transistor 1 mit einem Gateanschluss, der mit einer Versorgungsspannung Vdd gekoppelt ist, einem Sourceanschluss, der mit einem Erdanschluss Vss gekoppelt ist, und einem Drainanschluss, der mit der Versorgungsspannung Vdd über einen ersten Widerstand 3 mit hoher Impedanz gekoppelt ist. Der erste Transistor 1 ist somit angeordnet, um eine nachstehend weiter zu beschreibende Vorspannung zu liefern.
• Ein zweiter Transistor 2 der Vorrichtung 10 weist einen Gateanschluss, der mit dem Drainanschluss des ersten Transistors 1 gekoppelt ist, einen Sourceanschluss, der mit dem Erdanschluss Vss gekoppelt ist, und einen Drainanschluss 5, der mit der Versorgungsspannung Vdd über einen zweiten Widerstand 4 mit hoher Impedanz gekoppelt ist und ferner mit einem Ausgangsanschluss 6 gekoppelt ist, auf. Der Widerstand 4 mit hoher Impedanz ist ein Widerstand aus undotiertem Polysilizium.
• Im Betrieb ist der Gateanschluss des zweiten Transistors 2 zum Empfangen der Vorspannung vom Drainanschluss des ersten Transistors 1 angeordnet, wobei die Vorspannung niedriger ist als die Schwellenspannung des Transistors.
• Wenn der Drainanschluss 5 des zweiten Transistors einfallendem sichtbaren Licht ausgesetzt wird, wird ein kleiner Sperrstrom zwischen dem Drainpol 5 und dem Erdanschluss Vss erzeugt. Dieser Stromfluss senkt die Spannung am Drainpol 5 und dieser Spannungsabfall wird durch eine Schaltung (nicht dargestellt) erfasst, die mit dem Ausgangsanschluss 6 gekoppelt ist.
• Da der zweite Widerstand mit hoher Impedanz ein Widerstand aus undotiertem Polysilizium ist, können äußerst kleine Ströme erfasst werden, was die Vorrichtung 10 gegen einfallendes Licht sehr empfindlich macht.
• Keine parasitären Sperrströme werden erzeugt und während des Fertigungsprozesses der Vorrichtung 10 ist nur ein Prozess für einen spezifischen Widerstand erforderlich, um den ersten und den zweiten Widerstand 3 und 4 mit hoher Impedanz herzustellen, und dies führt keine Schwankungen ein, die sich signifikant auf die Leistung der Vorrichtung 10 auswirken.
• Es ist zu erkennen, dass alternative Ausführungsbeispiele zu dem vorstehend beschriebenen möglich sind. Die Vorspannungsanordnung kann beispielsweise von der vorstehend beschriebenen genauen Konfiguration abweichen. Außerdem könnten der erste und der zweite Widerstand aus einem anderen Material als undotiertem Polysilizium hergestellt werden.

Claims (4)

1. Lichterkennungsvorrichtung (10) mit:

einer Vorspannungsschaltung (1, 3), die angeordnet ist, um eine Vorspannung zu liefern;

einem N-Kanal-Transistor (2) mit einer Steuerelektrode, die angeordnet ist, um die Vorspannung zu empfangen, die niedriger ist als die Schwellenspannung des Transistors (2), und einer leitenden Elektrode (5); und

einem Widerstand (4), der zwischen eine Versorgungsspannung (VDD) und die leitende Elektrode des Transistors gekoppelt ist;

wobei einfallendes sichtbares Licht durch einen Spannungsabfall an der leitenden Elektrode des N-Kanal- Transistors erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (4) ein Widerstand aus undotiertem Polysilizium ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorspannungsschaltung einen Vorspannungstransistor (1) mit einer leitenden Elektrode, die mit der Versorgungsspannung (VDD) über einen Vorspannungswiderstand (3) gekoppelt ist, umfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Vorspannungswiderstand (3) ein Widerstand mit hoher Impedanz ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Vorspannungswiderstand (3) ein Widerstand aus undotiertem Polysilizium ist.